Vận dụng phương pháp thí nghiệm trong dạy học môn khoa học lớp 4 theo định hướng phát triển năng lực

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Trần Thanh Liêm VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC MƠN KHOA HỌC LỚP THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thành phố Hồ Chí Minh - 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Trần Thanh Liêm VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC MƠN KHOA HỌC LỚP THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC Chuyên ngành: Giáo dục học (Giáo dục Tiểu học) Mã số: 8140101 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN MINH GIANG Thành phố Hồ Chí Minh - 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học riêng Các số liệu kết nghiên cứu luận văn tơi tự tìm hiểu, thực hiện, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn Các kết chưa công bố nghiên cứu khác Các thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Nguyễn Trần Thanh Liêm LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn đến TS Nguyễn Minh Giang hướng dẫn tơi tận tình suốt q trình học tập thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Vinschool, giáo viên học sinh trường tiểu học địa bàn thành phố nhiệt tình cộng tác giúp đỡ tơi trình thực luận văn Xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô công tác Khoa Giáo dục Tiểu học, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh giảng dạy cho tơi kiến thức tảng giúp tơi hồn thành nhiệm vụ học tập hoàn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè – người động viên, khuyến khích giúp đỡ tơi q trình học tập thực luận văn Xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Nguyễn Trần Thanh Liêm MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục thuật ngữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình Mục lục MỞ ĐẦU Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM VÀO DẠY HỌC MƠN KHOA HỌC LỚP THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 1.1 Tổng quan nghiên cứu vấn đề 1.1.1 Nghiên cứu giới 1.1.2 Nghiên cứu nước 10 1.2 Các khái niệm 12 1.2.1 Thí nghiệm 12 1.2.2 Phương pháp dạy học 13 1.2.3 Phương pháp dạy học thí nghiệm (Phương pháp thí nghiệm) 14 1.2.4 Năng lực 14 1.2.5 Dạy học theo định hướng phát triển lực 15 1.3 Chương trình mơn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 17 1.3.1 Đặc điểm môn Khoa học lớp 17 1.3.2 Quan điểm xây dựng chương trình mơn Khoa học lớp 17 1.3.3 Mục tiêu chương trình yêu cầu cần đạt môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 17 1.3.4 Nội dung giáo dục môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 20 1.3.6 Đánh giá kết giáo dục môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 22 1.3.7 Hình thức tổ chức dạy học vận dụng phương pháp thí nghiệm dạy học mơn Khoa học lớp 23 1.4 Phương pháp thí nghiệm dạy học mơn Khoa học lớp 24 1.4.1 Thí nghiệm khoa học biểu diễn 25 1.4.2 Thí nghiệm khoa học tự lực 25 1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc vận dụng, phương pháp thí nghiệm vào dạy học lớp 26 1.5.1 Đặc điểm sinh lí học sinh 26 1.5.2 Đặc điểm tâm lí học sinh 27 1.5.3 Trình độ lực giáo viên 28 1.5.4 Cơ sở vật chất nhà trường 29 Tiểu kết chương 30 Chương THỰC TRẠNG VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM VÀO DẠY HỌC MƠN KHOA HỌC LỚP THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 31 2.1 Mô tả khảo sát thực trạng 31 2.2.1 Mục đích khảo sát 31 2.2.2 Nội dung khảo sát 31 2.2.3 Phương pháp khảo sát 31 2.2 Đặc điểm giáo dục tiểu học Thành phố Hồ Chí Minh 32 2.2.1 Quy mô giáo dục tiểu học 32 2.2.2 Đặc điểm hoạt động giáo dục tiểu học Thành phố Hồ Chí Minh 33 2.3 Thực trạng dạy học môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực trường tiểu học Thành phố Hồ Chí Minh 35 2.3.1 Nhận thức đặc điểm môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 35 2.3.2 Nhận thức quan điểm xây dựng chương trình mơn Khoa học lớp 38 2.3.3 Thực trạng nhận thức mục tiêu chương trình yêu cầu cần đạt môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 39 2.3.4 Thực trạng thực nội dung giáo dục môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 42 2.3.5 Nhận thức giáo viên phương pháp giáo dục môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 43 2.4 Thực trạng vận dụng phương pháp thí nghiệm vào dạy học mơn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 45 2.4.1 Về mục tiêu 45 2.4.2 Lựa chọn nội dung dạy học môn Khoa học lớp để vận dụng phương pháp thí nghiệm vào dạy học theo định hướng phát triển lực 46 2.4.3 Hình thức tổ chức dạy học vận dụng phương pháp thí nghiệm vào dạy học môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 49 2.4.4 Phương tiện hỗ trợ vận dụng phương pháp thí nghiệm vào dạy học môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 50 2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến dạy học môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực trường tiểu học Thành phố Hồ Chí Minh 51 Tiểu kết chương 51 Chương XÂY DỰNG QUY TRÌNH VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC LỚP THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 53 3.1 Định hướng xây dựng quy trình 53 3.2 Quy trình vận dụng phương pháp thí nghiệm dạy học mơn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 53 3.3 Lập kế hoạch dạy học vận dụng phương pháp thí nghiệm dạy học môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 57 3.3.1 Bài: Nước có tính chất gì? 57 3.3.2 Bài: Thực vật cần để sống? 67 3.3.3 Bài: Không khí có tính chất gì? 75 3.4 Thực nghiệm sư phạm 84 3.4.1 Mục đích thực nghiệm 84 3.4.2 Phương pháp thực nghiệm 84 3.4.3 Nội dung thực nghiệm 85 3.4.4 Kết thực nghiệm 85 Tiểu kết chương 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT TỪ VIẾT TẮT AH : CBQL : Ảnh hưởng Cán quản lí CL : Cơng lập CTCGPT : Chương trình giáo dục phổ thơng ĐC : : : Đối chứng Đồng ý GV : : GVTiH HS HSTiH KAH KĐY : : : : : Giáo viên tiểu học Học sinh Học sinh tiểu học Không ảnh hưởng Không đồng ý KQH KQT : : Không quan hệ Không quan trọng NCL PP PPDH : : : Ngồi cơng lập Phương pháp Phương pháp dạy học PPTN PTDH QT T TL TN : : : : : : Phương pháp thí nghiệm Phương tiện dạy học Quan trọng Tốt Trung lập Thực nghiệm RAH RĐY RKĐY RKQT RKT RKAH : : : : : : Rất ảnh hưởng Rất đồng ý Rất không đồng ý Rât không quan trọng Rất không tốt Rất không ảnh hưởng ĐLC ĐTB ĐY NGHĨA Độ lệch chuẩn Điểm trung bình Giáo viên DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Biểu thành phần lực khoa học tự nhiên theo chương trình mơn Khoa học 2018 18 Bảng 2.1 Danh sách trường tiểu học khảo sát thực trạng 32 Bảng 2.2 Quy mô giáo dục tiểu học Thành phố Hồ Chí Minh 33 Bảng 2.3 Kết khảo sát nhận thức GV đặc điểm môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 35 Bảng 2.4 Kết khảo sát quan điểm xây dựng chương trình mơn Khoa học lớp 38 Bảng 2.5 Kết khảo sát nhận thức GV mục tiêu chương trình u cầu cần đạt mơn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 39 Bảng 2.6 Kết khảo sát GV thực nội dung giáo dục môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 42 Bảng 2.7 Kết khảo sát nhận thức GV định hướng phương pháp giáo dục 44 Bảng 2.8 Kết khảo sát nhận thức GV mục tiêu vận dụng phương pháp thí nghiệm vào dạy học mơn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 45 Bảng 2.9 Kết khảo sát lựa chọn GV chủ đề môn Khoa học lớp phù hợp để vận dụng phương pháp thí nghiệm vào dạy học theo định hướng phát triển lực 47 Bảng 2.10 Kết khảo sát vận dụng phương pháp thí nghiệm vào dạy học chủ đề môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 47 Bảng 2.11 Kết khảo sát GV hình thức tổ chức dạy học vận dụng phương pháp thí nghiệm vào dạy học Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 49 Bảng 2.12 Kết khảo sát GV phương tiện hỗ trợ việc vận dụng phương pháp thí nghiệm vào dạy học mơn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực 50 Bảng 2.13 Thực trạng yếu tố ảnh hưởng đến dạy học môn Khoa học lớp theo định hướng phát triển lực trường tiểu học Thành phố Hồ Chí Minh 51 Bảng 3.1 Kết kiểm tra trước thực nghiệm 86 Bảng 3.2 Kết kiểm tra HS sau thực nghiệm 87 Bảng 3.3 Kết phân tích sau thực nghiệm 87 PL Phụ lục Phiếu khảo sát HS thực nghiệm “Nước có tính chất gì?” PL 10 PL 11 Phụ lục Kế hoạch dạy “Nước có tính chất gì” lớp đối chứng GIÁO ÁN Môn: Khoa học – Lớp BÀI 20: NƯỚC CĨ NHỮNG TÍNH CHẤT GÌ? I MỤC TIÊU: Giúp HS: Kiến thức: - Phát màu, mùi, vị nước - Chứng minh nước hình dạng định, chảy lan phía, thấm qua số vật hoà tan số chất Kĩ năng: - Quan sát, tự làm thí nghiệm chứng minh tính chất nước Thái độ: - Có thái độ u thích mơn học - Có ý thức giữ gìn mơi trường nước - Ham thích làm thí nghiệm II ĐỒ DÙNG DẠY - HỌC: Giáo viên: SGK, SGV, bảng phụ ghi nội dung kiến thức Dụng cụ thí nghiệm: cốc nhựa, cốc thuỷ tinh, kính, khay, khăn bơng, túi ni lơng, muỗng Vật liệu thí nghiệm: đường, muối, cát, sữa, nước Học sinh: SGK, chai, số vật chứa nước có hình dạng khác thuỷ tinh nhựa suốt Đường, muối, cát muỗng PL 12 III HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC: Thời Hoạt động giáo viên gian phút 30 phút Hoạt động học sinh Ổn định - tổ chức lớp: - Kiểm tra sỉ số lớp - HS báo cáo - Hát đầu - Hát Hoạt động dạy - học: 2.1 Giới thiệu mới: - Tiết trước em ôn tập chủ đề - HS lắng nghe “Con người sức khoẻ” Hôm nay, em học chủ đề mới: “ Vật chất lượng” - Qua chủ đề em biết vật chất? Thế lượng ?Vật chất lượng bao gồm yếu tố, thành phần nào? Vai trò chúng người sao? Qua 20 Nước có tính chất gì? GV ghi tựa bài, yêu cầu học sinh lặp lại - HS lặp lại GV nói + Em thường thấy nước đâu? - HS trả lời + Nước có đặc điểm gì? ( Chẳng hạn: Màu, + Ao, hồ, song, suối, mùi, vị….) chậu, nước mưa… + Nước không màu, không mùi… + GV nhận xét nói: Nước tồn xung quanh - HS lắng nghe chúng ta, ta tiếp xúc với nước hầu hết hoạt động vui chơi, giải trí, sinh hoạt… Vậy để biết xác nước có tính chất PL 13 xem em trả lời có khơng em tìm hiểu tính chất nước 2.2 Tính chất nước: 2.2.1 Tính chất 1: Nước chất lỏng suốt GV cho học sinh quan sát cốc nước cốc - HS quan sát sữa - Gọi HS nhận biết: + Côc 1, cốc đựng gì? - HS trả lời + Cốc nước, cốc sữa + Tại em biết? + Cốc suốt, cốc màu trắng đục - Gọi HS nhận xét - HS nhận xét - GV nhận xét - HS lắng nghe - GV cho muỗng giống vào cốc hỏi: - HS quan sát trả lời + Em thấy muỗng cốc nào? + Vì em lại thấy muỗng cốc 1? + Cốc + Nước suốt nên em - Gọi HS nhận xét nhìn thấy - Gọi HS rút kết luận - HS nhận xét - GV nhận xét chốt lại: Nước chất lỏng - HS: Nước chất lỏng suốt suốt - Gọi HS lặp lại - HS lắng nghe Nước suốt nên em thấy muỗng - HS lặp lại cốc Vậy để xem màu nước nào? Cô - HS lắng nghe em tìm hiểu qua tính chất 2.2.2 Tính chất 2: Nước khơng màu PL 14 - GV cho HS quan sát cốc nước ban đầu hỏi: - HS quan sát trả lời: + Cốc có màu gì? + Màu trắng đục + Cốc có màu gì? + Khơng màu + Quan sát cốc em có nhận xét màu sắc + Nước không màu nước? - Gọi HS xem xét rút kết luận - HS nhận xét kết luận: Nước chất lỏng không màu - GV nhận xét chốt lại: Nước chất lỏng khơng - HS lắng nghe màu 2.2.3 Tính chất 3, 4: Nước không mùi, không vị - GV tổ chức trò chơi: “Ai hay hơn” để nhận biết mùi, vị nước - HS lắng nghe Luật chơi: Chia lớp thành đội, đội lên nhận biết cốc nước sữa Đội A ngửi, đội B nếm - GV cho HS bên kiểm tra lại - GV nhận xét - HS thực - GV hỏi: Qua trò chơi rút tính - HS nhận xét chất nước? -HS: nước khơng có mùi, - GV nhận xét kết luận: Qua trị chơi, khơng có vị nhận biết nước có tính chất khơng - HS lắng nghe mùi không vị - GV lưu ý: Muốn nhận biết chất lỏng nên cẩn thận, phải quan sát thật kĩ, - HS lắng nghe chất lỏng lạ tuyệt đối khơng sờ, ngửi đặc biệt nếm có số chất ảnh hưởng đến sức khỏe, PL 15 chí gây nguy hiểm dến tính mạng như: xăng dầu, axit, thuốc trừ sâu 2.2.4 Tính chất 5: Nước khơng có hình dạng định: - GV cho HS hoạt động nhóm - HS thực - GV kiểm tra dụng cụ - GV hướng dẫn HS cho nước vào dụng cụ, yêu - HS lắng nghe,thực cầu HS thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi sau: trả lời: Nước dụng cụ có hình dạng gì? + Nước có hình keo - GV nhận xét chốt lại: Trong dụng cụ chứa + Nước có hình hũ nước khác hình dạng nước khác + hình dạng nước phụ thuộc vào vật - HS lắng nghe chứa Qua thí nghiệm vừa làm em có kết luận tính chất nước? Hình dạng nước phụ thuộc vào đâu? - Gọi HS nhận xét - HS trả lời: Nước không - GV nhận xét chốt lại: Nước hình có hình dạng định, dạng định, hình dạng nước phụ thuộc vào hình dạng phụ vật chứa thuộc vào chai, lọ vật chứa 2.2.5 Tính chất 6: Nước chảy từ cao xuống - HS lắng nghe thấp, lan khắp phía - GV tiến hành thí nghiệm rót nước từ cao xuống kính - GV hỏi: + Nước chảy nào? - HS lắng nghe PL 16 - Gọi HS nhận xét - GV nhận xét chốt lại: Nước chảy từ cao - HS trả lời: xuống thấp, lan khắp phía + Nước chảy từ cao xuống thấp, lan khắp phía - HS nhận xét - Gọi HS lập lại - HS lắng nghe Ứng dụng: Chính biết tính chất trên, mà người ta lợp mái nhà, lát sân, đặt máng - HS lặp lại nước tất dóc để nước chảy - HS lắng nghe nhanh 2.2.6 Tính chất 7: Tính thấm nước - Cho HS làm thí nghiệm: rót nước qua khăn bơng qua ni long (2 HS căng khăn bông, ni lơng Bạn cịn lại rót qua) - HS thực - GV hỏi: +Qua quan sát thí nghiệm trên, em có nhận xét tính thấm nước? + Ngoài ra, em biết nước thấm qua vật - HS trả lời: nũa? + Nước không thấm qua vật nào? - Gọi HS nhận xét + Nước thấm qua khăn + Vải, giấy, đất - GV nhận xét chốt lại: nước thấm qua số vật + Kính, nhựa Ứng dụng: Vì biết tính chất nước, - HS nhận xét người ta sản xuất số vật dụng không - HS lắng nghe thấm nước phục vụ sống: áo mưa, lợp PL 17 nhà, dụng cụ chứa nước… Hay vải để lọc nước, giữ lại chất bẩn bề mặt vải 2.2.7 Tính chất 8: Nước hòa tan số chất - GV yêu cầu nhóm tiến hành thí nghiệm Cho - HS thực nước vào cốc 1,2,3 sau khuấy lên quan sát tượng ghi kết vào bắng báo cáo ( phút) + Cốc 1: đường + Cốc 2: muối + Cốc 3: cát - HS trình bày - Gọi đại diện nhóm trình bày kết thí nghiệm - HS quan sát, lắng nghe - GV tiến hành thí nghiệm cho lớp quan sát nhận xét chung - HS lắng nghe - GV rút kết luận: + Đường tan chậm nước + Muối tan nhanh nước + Cát khơng tan nước (do có lẫn số - HS: Nước hòa tan số tạp chất nên nước đổi màu - Gọi HS rút tính chất chất (đường, muối…) - Nước hòa tan loại bột: bột mì, bột ngọt… khơng hịa tan cát, sỏi - GV hỏi: Ngồi nước cịn hịa tan khơng đá… hòa tan chất khác? - HS nhận xét -HS lắng nghe - HS: nước chất lỏng - Gọi HS nhận xét suốt, không màu, - GV nhận xét không mùi, không vị, - Cho HS nhắc lại tính chất nước khơng có hình dạng PL 18 định Nước chảy từ cao xuống thấp, lan phía thấm qua số vật hòa tan số chất - HS nhận xét - HS lắng nghe - HS: Nước có tính chất gì? - HS nhắc lại - Gọi HS nhận xét - HS lắng nghe - GV nhận xét chốt lại - HS lắng nghe Củng cố - dặn dị - GV hỏi: Hơm học gì? phút - Gọi HS nhắc lại tính chất nước? - GV nhận xét tiết học - Dặn HS nhà xem lại chuẩn bị cho “Bài 21: Ba thể nước” PL 19 Phụ lục Phiếu khảo sát HS thực nghiệm “Thực vật cần để sống?” PL 20 PL 21 Phụ lục Bảng kết thí nghiệm “Nước có màu gì, mùi gì, vị hình dạng nào?” Hồn thành vào bảng kết thí nghiệm Vật liệu Màu sắc Mùi Vị Hình dáng Cốc (nước khống) Cốc (sữa dâu) X Cốc (nước cam) Cốc (nước trà) Cốc (cà phê sữa) Bình chứa nước khống Tơ chứa nước khống Ly chứa nước khống Hình hộp chữ nhật chứa nước khoáng X PL 22 Phụ lục Phiếu học tập số – Dự đoán kết “Thực vật cần để sống?” Nhóm: ……………………… Lớp: …… Phiếu học tập số Hãy đưa dự đoán điều xảy với sau tuần gieo trồng: Cây phát triển tốt …… Cây phát triển Cây có màu sắc khác …… Phiếu học tập số - Theo dõi thí nghiệm “Thực vật cần để sống?” Họ tên: ……………………… Lớp: …… Phiếu học tập số Hoàn thành bảng theo dõi kết thí nghiệm Thời gian Cây Ngày thứ Ngày thứ hai Ngày thứ ba Ngày thứ tư Ngày thứ năm Ngày thứ sáu Ngày thứ bảy Cây (còn gọi đối chứng): cung cấp đủ ánh sáng, nước, khơng khí đất Cây 2: cung cấp thiếu nước Cây 3: cung cấp thiếu ánh sáng Cây 4: cung cấp thiếu khơng khí Cây 5: cung cấp thiếu đất PL 23 Phụ lục Phiếu học tập số – Dự đốn kết “Thực vật cần để sống?” Họ tên: ……………………… Lớp: …… Phiếu học tập số Dựa kết quan sát ghi chép phiếu học tập số 2, trả lời câu hỏi sau: Cây (còn gọi đối chứng): cung cấp đủ ánh sáng, nước, khơng khí đất Cây 2: cung cấp thiếu nước Cây 3: cung cấp thiếu ánh sáng Cây 4: cung cấp thiếu khơng khí Cây 5: cung cấp thiếu đất Câu hỏi 1: Cây phát phát triển tốt nhất? Vì sao? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Câu hỏi 2: Điều xảy với thiếu yếu tố quan trọng? Cây 2: ………………………………………………………………………………… Cây 3: ………………………………………………………………………………… Cây 4: ………………………………………………………………………………… Cây 5: ………………………………………………………………………………… Đối chiếu với dự đoán phát triển phiếu học tập số 1, so sánh dự đốn cách giải thích thân Tại đúng? Tại sai? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………